Обработка резьбовых поверхностей

Нарезание прямоугольной, трапецеидальной и многозаходной резьб

Нарезание резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля имеет ряд особенностей в сравнении с нарезанием резьбы треугольного профиля. Прямоугольные и трапецеидальные резьбы часто бывают многозаходными (с числом заходов 2, 3 и более), поэтому угол подъема винтовой линии этих резьб может значительно превышать угол подъема винтовой линии треугольной резьбы и достигает μ>40 градусов. Резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля нарезают стержневыми резцами, профиль которых должен соответствовать профилю, образующемуся при пересечении винтовой поверхности резьбы с передней поверхностью резца. Главную режущую кромку выполняют параллельно оси нарезаемой резьбы, передний угол резца μ=0, а задний α=6-8 градусов. Для обеспечения нормальных условий резания необходимо, чтобы действительный задний угол был не менее 3 градусов. При нарезании правой резьбы задний угол у левой режущей кромки резца должен быть на 2 градуса больше угла подъема винтовой линии резьбы, а задний угол у правой режущей кромки - около 3 градусов; при нарезании левой резьбы значения этих углов изменяются на противоположные.

Наибольшее распространение получили два способа установки резца при нарезании резьбы с углом подъема винтовой линии μ>4 градусов (рисунок слева). При первом способе главную режущую кромку устанавливают параллельно оси детали, рисунок - а), что позволяет нарезать резьбу, профиль которой совпадает с профилем резца. Недостатком этого способа являются неодинаковые условия работы боковых режущих кромок резца. Угол резания у правой боковой кромки больше 90 градусов (-γn), что ухудшает условия резания этой кромкой. Для устранения этого недостатка на передней поверхности вдоль режущей кромки выполняют канавку рисунок - б). Однако при этом ослабляется сечение режущей кромки и снижается ее стойкость. Кроме того, с увеличением угла подъема винтовой линии нагрузка на резец возрастает и он начинает отклоняться влево и вниз, что может привести к подрезанию профиля резьбы. При втором способе рисунок - в) главную режущую кромку резца устанавливают перпендикулярно винтовой линии, т. е. боковым поверхностям резьбовой канавки. В этом случае обе боковые режущие кромки находятся в одинаковых и более благоприятных условиях работы. Недостатком этого способа является искажение профиля резьбы, которое тем больше, чем больше угол подъема винтовой линии. Учитывая достоинства и недостатки каждого способа, второй способ установки резца используют при черновых проходах для снятия больших припусков. При нарезании резьб с шагом 3-4 мм, а также при выполнении чистовых проходов (снимаемый припуск 0,2-0,03 мм) применяют первый способ установки резца. Главную режущую кромку устанавливают точно на линии центров станка с помощью шаблона. Для точной установки головки резца применяют специальную державку (рисунок ниже). Головка 3 резца может перемещаться Относительно корпуса 4. Фиксируют головку в нужном положении (по риске А относительно шкалы В) винтом 6, который навинчивают на стержень 5 головки по резьбе с крупным шагом и ввинчивают в корпус 4 по резьбе с мелким шагом. Такое устройство позволяет надежно закреплять головку 3 в нужном положении. Резец 1 крепят в головке винтом 2. Иногда головку резца выполняют с прорезью, которая позволяет резцу незначительно отжиматься, что повышает качество обработанной поверхности.

Трапецеидальные резьбы с шагом более 3-4 мм нарезают двумя способами. Первый способ: канавочным резцом, ширина которого на 0,1-0,2 мм меньше ширины профиля резьбы, прорезают винтовую канавку с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру нарезаемой резьбы; затем винтовой канавке придается форма трапеции (правым и левым резцом), ширина основания которой по наружному диаметру резьбы на 0,3-0,4 мм меньше требуемой; окончательную обработку боковых поверхностей резьбы производят резцом с полным профилем. Второй способ: трапецеидальным резцом прорезают профильную канавку, ширина которой по среднему диаметру резьбы на 0,3-0,4 мм меньше требуемой; затем эту канавку прорезают резцом на глубину до воображаемой поверхности внутреннего диаметра резьбы; окончательную обработку боковых поверхностей резьбы производят резцом с полным профилем (рисунок слева).

Винтовые канавки многозаходных резьб обрабатывают способами, применяемыми при нарезании однозаходных резьб соответствующего профиля. Точность деления винтовых канавок в соответствии с числом заходов при нарезании многозаходных резьб обеспечивается различными методами. При нарезании резьбы на валиках, устанавливаемых в центрах, применяют поводковый патрон с вырезами для нарезания двух-, трех- и четырехзаходной резьб, рисунок справа - а) или градуированный патрон, рисунок справа - б), на поводковой части 1 которого нанесены деления. Поводковая часть поворачивается относительно корпуса 2 на 180 градусов при двухзаходной, на 120 при трехзаходной и на 90 при четырехзаходной резьбе (т. е. угол поворота δ=360/z, где z - число заходов) и фиксируется в нужном положении гайками 3 и 4. Для перехода от одной винтовой канавки к другой в соответствии с числом заходов используют верхний суппорт станка, направляющие которого устанавливают параллельно оси детали. После нарезания первой винтовой канавки резец отводят от детали и перемещают его вдоль детали на шаг резьбы. Для определения величины перемещения используют лимб винта верхних салазок суппорта, набор мерных плиток и др. Для нарезания многозаходной резьбы применяют также резцовые блоки, в которых резцы устанавливают вершинами на одном уровне и с шагом, равным шагу нарезаемой резьбы.